基于三维激光点云自动识别建筑材料的研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuanhezyong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在建筑业信息化发展的背景下,建筑材料自动识别技术因其为工程建设与管理信息化的促进作用而收到了业界和学术界的关注,且其应用价值在建筑信息模型(BIM)技术得以推广应用后被进一步凸显。目前,基于图像的建筑材料自动识别方法占据了主流,然而该类方法的识别准确率容易受环境照明情况影响。相比之下,基于三维激光点云自动识别建筑材料的方法不易受环境照明情况影响,且三维激光扫描仪可同时采集图像数据和激光点云数据,信息种类更丰富。已有少量研究提出了基于三维激光点云自动识别建筑材料的方法,然而这些方法要么是基于控制条件的实验环境测试建立的,要么是仅在真实环境中对一、两种建筑材料进行识别,难以满足在真实环境中对多种建筑材料进行自动识别的工程实际需求。基于此,本研究旨在面向工程应用实际,开发一种基于三维激光点云自动识别多种建筑材料的方法。本文首先对当前的研究现状进行了分析,阐述了建筑材料自动识别技术对于工程建设与管理的实践意义,确定了研究方法,并对基本概念进行了阐述。然后通过理论分析法和验证性试验法,从数据类型、自动识别特征、自动识别算法三个方面对基于三维激光点云自动识别多种建筑材料的方法进行了构建,同时建立了从原始三维激光点云数据中计算出各个识别特征值的数学模型。接着,本研究以识别准确率作为识别模型表现的评价标准,从真实环境中采集了10种常见建筑材料的数据对该方法进行测试,最大程度地模拟测试该方法在实际应用场景中的表现。最后,从多个角度对测试结果进行了比较分析,从而证实本研究提出的方法的有效性和可行性。研究结果表明,对于多种建筑材料自动识别问题,以材料反射率作为识别特征所达到的识别准确率及其稳定性表现比反射强度更好;对于多种建筑材料自动识别问题,利用材料表面粗糙度作为识别特征,可以提高建筑材料识别的准确率;提出的基于三维激光点云自动识别建筑材料的方法,所达到的自动识别准确率为96.7%,而当应对特殊情况(无法获取所有种类建筑材料数据进行模型训练)改用一类分类算法时,最高识别准确率为86.9%,上述准确率结果证明了本研究所提出的方法具有良好的鲁棒性和可行性,具有较高工程实际应用潜力。
其他文献
进入21世纪以来,我国空前的城市建设规模对文化遗产及其周边环境造成了巨大冲击,成为文化遗产保护最为关键的历史阶段。与此同时,在城市规划建设的过程中,大量文化遗产受到忽视,建成的城市公共空间千篇一律,城市的地域文化特征逐渐消失。现今随着城市化进程的加剧以及历史保护意识的不断增强,城市中文化遗产的保护与利用正日益受到人们的重视,国际上的理论研究对象已由文物本体扩大到了遗产周边环境所涵盖的一切历史、文化
人脸图像缺损将大幅降低人脸检测、人脸跟踪、人脸识别等相关算法的性能,给视频监控、身份认证等应用领域带来严峻挑战。人脸修复作为一种利用已知信息修补缺损区域从而获取完整人脸的技术,为上述问题的有效解决提供了可能性。得益于近十年来深度学习的稳健发展,结合了深度神经网络的人脸修复算法获得愈加真实的人脸修复结果。许多研究者利用基于生成对抗网络的人脸修复方法在针对生成高分辨率修复结果、修复任意形状缺失区域等方
预制沟槽式地面辐射供暖系统是一种较为舒适高效的供暖末端,在重庆等夏热冬冷地区应用较为广泛。在实际工程中,建筑围护结构热工设计未考虑地面辐射供暖系统分时分室的间歇运行特征,导致其在应用过程中出现响应慢、能耗大等问题。本文通过理论分析计算及数值模拟,结合重庆地区居住建筑用能模式,对外墙及内墙在采取不同保温方式及主体材料时的室内环境参数、温度响应时间及系统能耗进行计算和分析,研究与地面辐射供暖系统间歇运
教师节的设立,表达的是社会对教师的尊重,期待的是教师能为社会更好地育人。可是,教师社会地位的真正确立,却需要教师自身持续而自觉的自我改造,才能持续保持具有与时俱进的为师之道、为师之能。滚滚时代,奔涌向前!跨入新时代的高速车道以来,教师受到了越来越严峻的挑战,成为岌岌可危的职业。
期刊
随着汽车智能化的发展,自动驾驶车辆近几年出现在人们视野中,自动驾驶技术的发展能给人们生活带来便利的同时也会减少交通事故的发生。智能汽车的环境感知技术作为自动驾驶系统中至关重要的一部分,无疑成为目前国内外学者研究的重点,研究如何利用传感器更加精确地获取道路场景的环境信息具有重要的意义。基于以上认知,本文研究基于摄像头和激光雷达在道路场景中的动态目标检测、识别,为自动驾驶汽车提供充分的环境信息。首先,
现代化社会信息程度越来越高,数据量也飞速上涨,大数据时代也随之到来。针对目前产生的海量数据来源复杂、格式多样、存放分散等问题,需要建立一个覆盖主要业务和日常数据,实现数据清洗整合、业务分析挖掘的独立运行的可扩展大数据平台。本文以实验室开展的数据集成及分析平台项目为背景,设计并实现了一个具有多来源渠道、多结构的数据接入能力以及海量数据存储和分析能力的数据集成及分析平台。数据集成及分析平台提供各种数据
随着我国房地产开发总量的逐年增长,房屋的质量问题,尤其是与人民利益切实相关的工程实体质量问题也在逐年递增。房地产行业质量问题频发,工程实体质量控制形式严峻。房地产企业作为工程质量的首要责任主体,对房地产企业工程实体质量控制的研究显得尤为迫切。本文通过对工程实体和工程实体质量的定义,阐述了工程实体质量控制标准化的内涵。结合房地产企业工程质量管理的现状和特点,以及存在的主要问题,论证了房地产企业推进工
固液燃料混合推进是航天推进系统的重要部件,液体发动机燃料热熵低,为了提高火箭或导弹的续航能力,迫切需要提高燃料的热熵。鉴于此,结合固体粉末燃料热熵高的特点,提出了固液混合燃烧的概念,进而提高发动机燃料的热熵,以期增加发动机的续航里程。在国家自然科学基金项目“基于加工过程的螺旋曲面精密成型刀具齿形优化设计理论研究”(项目编号:51575069)和横向课题“固液掺混输送设备研究”(项目编号:XXXXX
作为自然计算的新分支,膜计算是研究利用生物细胞膜的特性来抽象出计算方法和模型的领域,由膜计算模型、膜算法以及膜进化算法组成。膜计算模型(也称为P系统)是基于细胞膜结构和通信机制提出的一种分布式并行计算模型,它天然的并行性和不确定性使得它近些年在越来越多领域都得到了应用,如组合优化、自动控制等。而膜进化算法是受生物细胞的生命周期特征启发而提出的一种进化算法,它拥有寻找全局最优解的能力,也在解决NP难
针对四旋翼无人机执行器常见故障,设计了一种基于自适应技术和观测器的故障检测和估计算法。在故障检测阶段,设计非线性诊断观测器,通过解析函数推导出阈值,确保所提出检测方法的鲁棒性,并对所设计的观测器和残差评估函数进行证明。在故障估计阶段,提出了基于切换ρ-修正的自适应律来准确估计检测到的故障。该方案不仅能够同时估计系统状态和残差信号,而且能估计未知故障的特征和大小。通过线性矩阵不等式进行设计参数的计算